土质在线监测系统——科技助力增产增收
土壤是农业最基本的生产资料，是农业可持续发展的基础，良好的土壤质量能够支持作物生长，保障粮食和其他农产品的生产，因此，对其进行实时、准确的在线监测对于评估土壤环境质量、保障生态安全具有重要意义，也是加快推动“藏粮于地、藏粮于技”战略落实落地的重要举措。
为更好的帮助用户了解土质情况，山东仁科推出了多点位探针式土质传感器、多土层探针型土壤检测仪、管式土壤检测仪等设备。
设备拥有4G、RS485等数据传输方式，与可实现远程在线监测、数据记录、曲线分析、远程告警、联动控制等物联网应用服务的农业云平台搭配，可组成土质在线监测系统，对土壤参数进行实时监测。同时基于“多源融合”的技术思路，还可为系统扩展“温度、湿度、风速、风向、大气压力”等多种气象传感器。
“多点位土质监测站”土质在线监测系统
多点位土质监测站主要是由“土壤传感器、数据采集主机、安装支架、太阳能供电系统”组成，可实时监测土壤的“温度、水分、电导率、PH、微量元素、张力（水势）、热通量”等参数，适合用于面积大、需要多点位、全方位监测的农业大田、蔬菜种植基地等场景。
其中，土壤传感器拥有探针式土壤传感器（土壤温度水分传感器、土壤温度水分电导率三合一传感器和土壤PH传感器）、土壤张力传感器和土壤热通量传感器等多种款式，用户既可以单独使用也可根据使用需求进行组合搭配。
探针式土壤传感器
山东仁科探针式土壤传感器电极采用防腐特制电极，设备整体完全密封，拥有精度高、响应快、输出稳定、可承受较强的外力冲击且不易损坏、使用门槛低、测量快速、无需试剂、无检测次数限制的优势。
同时，探针式土壤传感器采用RS485总线通信形式，可依据项目实际情况将多台土壤传感器进行“多点位、不同深度”的灵活安装，兼顾了土质监测的“广度和深度”，实现了对土质的全方位立体监测。
探针式土壤传感器拥有【速测方法】和【埋地测量法】两种使用方式。
① 速测方法
● 选定合适的测量地点，避开石块，确保钢针不会碰到坚硬的物体。
● 按照所需测量深度刨开表层土，保持下面土壤原有的松紧程度，紧握传感器垂直插入土壤，插入时不可左右晃动。
● 一个测点的小范围内建议多次测量求平均值。
② 埋地测量法
● 垂直挖直径> 20cm的坑。
● 在既定的深度将传感器钢针水平插入坑壁，将坑填埋严实。
● 稳定一段时间后，即可进行连续数天，数月乃至更长时间的测量和记录。
土壤张力传感器
在农业中，过涝或者过旱都会影响作物生长，导致减产。由于土壤张力大小与“土壤水分的流动性、渗透深度，植物对土壤水分吸收的有效性和难易程度”有密切关系，又能够间接反映土壤湿度（土壤湿度越小，土壤的张力越大，对水的吸力也越强，致使植物很难吸收土壤中的水分；土壤湿度越大，土壤对水的吸力越弱，作物越容易从土壤中吸收水分），因此用户还可以给系统搭配山东仁科土壤张力传感器检测土壤张力（土壤水势），以便更好的了解土壤墒情与旱情信息，及时做出对策。
土壤张力传感器安装简单，只需按照下图方法做好安装前准备工作，然后将设备安装在合适的位置即可（安装方法和管式土壤检测仪相同）。
土壤热通量传感器
土壤热通量对于农业同样重要，土壤热通量的变化不仅会影响土壤水分的分布和蒸发过程（当土壤热通量较大时，土壤温度升高，水分蒸速率增加，土壤水分含量减少），还会影响土壤生物活动和植物生长，直接或间接地影响土壤生态系统的结构和功能。
山东仁科土壤热通量传感器能够测量土壤的能量平衡和土壤层的热传导，不仅可以用于农业，还可以用于岩土工程中土壤热路径分析、气象表面通量测量、科学研究中土壤传热过程等场合。
土壤热通量传感器安装时需要选择研究范围内相对均匀且能代表观测区域的空阔场地，避开石块。
① 先用铲子垂直切入土壤，挖一个垂直的坑(深度大于5cm即可)，保持被挖处土块完整性，以便安装传感器后可恢复原土结构。
② 在土坑垂直坑壁一侧，确定土壤热通量传感器测量孔位的位置，通常测量孔到土壤表面的深度为5cm，用刀或铲在确定的测量孔位进行水平挖掘。
③ 将热通量传感器“红面朝上，蓝面朝下，水平插入测量孔位”（如果反向安装实际输出的数据会与实际热通量数值相反），按照原有土壤的密度将土块进行回填。
系统应用现场实拍
“管式土壤检测仪”土质在线监测系统
“管式土壤检测仪”土质在线监测系统主要是由管式土壤墒情检测仪、数据采集主机、安装支架、太阳能供电系统组成，可对不同土层的“温度、水分”实时在线监测，同时可集成“倾斜角度、加速度、电导率”等监测要素，可通过4G/RS485方式将数据上传至农业云平台/本地平台，适合用于各种场景、各种土质的土壤墒情监测，如试验田、智慧大棚等。
（4G管式土壤检测仪土质在线监测系统）
（RS485型管式土壤检测仪土质在线监测系统）
管式土壤墒情检测仪
管式土壤墒情检测仪采用PVC高强度工业塑料管，内部环氧树脂胶灌封，可将整机泡在水中；传感器的电极没有直接与土壤接触，不受土壤中盐离子的影响，化肥、农药、灌溉等农业活动不会影响测量结果，同时可避免电力对土壤及植物的干扰。
管式土壤墒情检测仪采用分层设点的观测结构，每隔10cm配置一个土壤温度水分测点，默认5层高度为790mm，可根据项目实际需求配置不同监测层数，定制不同高度的检测结构，还可选择内置电池/无内置电池款。
管式土壤墒情检测仪安装快捷简单，在选择好安装位置后，只需四步即可完成。
① 打孔取土：用管式土壤专用土钻在合适位置打孔、取土；保证传感器放入、取出都比较顺畅，直到孔深与传感器所标识的安装位置齐平，打孔完成。
② 制作泥浆：将取出来的土去除杂质、石块等，将土壤搓细，加入适量水搅拌成泥浆。
③ 灌浆安装：将泥浆缓慢倒入孔洞中灌浆，大概到孔洞1/2的位置，可根据实际情况酌情增减。
④ 插入传感器：将管式土壤墒情检测仪慢慢放入孔洞中，向一个方向慢慢转动并下压，注意速度不可过快，下压过程中不可上拔传感器。当传感器安装到正确的深度后，清除周边溢出泥浆，完成安装。
系统应用现场实拍
“多土层探针型”土质在线监测系统
“多土层探针型”土质在线监测系统主要是由多土层探针型土壤检测仪、4G采集器、安装支架、太阳能供电系统组成，可实时监测土壤温度、土壤水分、土壤电导率等土质参数，可适用于智慧园林、城市绿化等场景。
（4G多土层探针型土质在线监测系统）
（RS485型多土层探针型土质在线监测系统）
多土层探针型土壤检测仪
多土层探针型土壤检测仪与管式土壤墒情检测仪一样，同样采用分层设点的检测结构，默认每隔10cm设置一个测点，5层高度为500mm左右，用户可根据需求配置不同的监测层数，定制不同高度的检测结构，同样采用内部环氧树脂胶灌封，防护等级高，且设备探针材料采用防腐特制电极，具有耐腐蚀、寿命长、测量准的优势。
其中，“4G型专用采集器”实现了“问到谁，谁测量”的轮询测量方式，保证同一时刻只有一层测点测量，解决了层和层之间干扰的问题。
系统应用现场实拍
除以上提到的设备外，我们还推出了让用户做到“随走随测”，高效获取土壤监测数据的便携式土壤记录仪和便携式土壤速测仪等。
山东仁科以“服务农业生产种植、地质灾害研究、改良土壤土质”为宗旨，以市场需求与行业痛点为导向，不断夯实核心技术增强市场竞争力，全系列土壤传感器均支持对接“中华人民共和国农业农村部全国土壤墒情监测政务信息系统管理平台”，能够更好的帮助用户对土壤进行管理，推动国家土壤墒情监测事业的高质量发展。
